МИРОВА́Я ЛИ́НИЯ
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
МИРОВА́Я ЛИ́НИЯ, кривая в пространстве-времени (пространстве событий), изображающая движение классич. точечной частицы (т. е. непрерывную последовательность событий, отвечающих положению частицы в пространстве в каждый момент времени) в специальной и общей теориях относительности. В специальной теории относительности рассматриваются М. л. в Минковского пространстве-времени (в плоском пространстве-времени), в общей теории относительности – в псевдоримановом пространстве (в искривлённом пространстве-времени).
Уравнение М. л. принято записывать в параметрич. виде: xμ=xμ(λ),μ=0,1,2,3,(x0=ct,x1=x,x2=y,x3=z), где c – скорость света, t – время, x,y,z – пространственные координаты, λ – вещественный параметр, в качестве которого для частицы с ненулевой массой покоя удобно выбрать четырёхмерный интервал s: ds2=gμνdxμdxν, где gμν – метрика пространства-времени; тогда касательный вектор к М. л. (четырёхмерная скорость) uμ=dxμ/ds будет единичным: uμuνgμν=1.
Частицы нулевой массы (напр., фотоны) в любой системе отсчёта движутся со скоростью света. М. л. таких частиц являются изотропными кривыми (нулевой длины) и лежат на световом конусе. Пространство-время специальной теории относительности имеет плоскую метрику g_{μν}=η_{μν}=\text{diag} (1, –1, –1, –1); при этом М. л. свободно движущихся частиц являются прямыми макс. длины в отличие от искривлённых М. л. частиц, движущихся с непостоянной скоростью. М. л. частиц, движущихся в гравитационном поле, описываемом в общей теории относительности в терминах искривлённого пространства событий с метрикой g_{μν} (x), зависящей от координат, являются геодезическими линиями; они также имеют макс. длину по сравнению с М. л. частиц, на которые действуют также негравитационные силы.